电网监控与调度自动化

第一章 概述

1. 简述电网监控与调度自动化系统的基本结构

答：电网监控与调度自动化系统按其功能可分为四个子系统：（1）信息采集和命令执行子系统；（2）信息传输子系统；（3）信息的收集、处理和控制子系统；（4）人机联系子系统。 2. 简述电力调度系统的目标及其应用的主要技术手段

答：电网监控与调度自动化系统的目标：保障电力系统安全稳定、优质高效、经济环保地持续运行。对应的技术手段是在监控系统的基础上的自动发电控制AGC和经济调度控制EDC技术 第二章 交流数据采集与处理

1. 简述交流数据采集技术方案的基本原理

答：对交流量瞬时值直接采样，通过A/D变换将模拟量变为数字量，由微机对这些数字量进行运算，获得被测电压、电流、有功、无功功率和电能量值。 2. 简述微机变送器的工作过程

答：变送器的输入信号经过相应的TV、TA变成0~5V交流电压信号，这些信号输入到多路模拟电子开关MPX，CPU经并行接口芯片，将当前需要采样的某路信号地址送到MPX，MPX立即将选定的模拟电压输出到采样保持器。采样保持器按确定的采样时序信号采集该信号，A/D转换器将采样保持器输出的模拟电压转换成数字量，并经与非门向CPU发出转换结束信号,CPU中断当前工作，经并行接口电路读得A/D转换输出数据。CPU再次发出选择下一路采样

的地址信号到MPX，CPU对已采集的数据进行处理，并计算出线路上的各种电气量值。

3. 简述标度变换的意义与基本原理（求用四位十进制数显示满量程为140KV电压的标度变换系数K）

答：标度变换的意义：电力系统中各种参数有不同的量纲和数值范围，如V与kV，A与kA。这些信号经过各种变换器转化为A/D转换器能接受的信号范围，经A/D转换为标幺值形态的数字量，但无法表明该测量值的大小。为了显示、打印、报警及向调度传送，必须把这些数字量转换成具有不同量纲的数值，这就是标度变换。

第三章 远动终端RTU

1.简述RTU的种类、功能与基本结构 答：种类：TTU、RTU、FTU

功能：1）远方功能：遥测、遥控、遥信、遥调、电力系统统一时钟、转发，适合多种规约的数据远传；2）当地功能：CRT显示、汉子报表打印、本机键盘、显示器、远方终端的自检与自调功能。 基本结构：1）系统部分：CPU、RAM、定时器/计数器、中断控制器；2）采集信息输入电路部分：模拟量、状态量、脉冲量、数字量；3）命令输出电路；4）信息传输部分：串行接口、Modem；5）人机联系部分。

2.简述交流采样过程及其修正措施

答：交流采样过程：输入——变换——滤波——多路模拟开关MPX——采样保持S/H——A/D转换——滤波运算处理——编码调制。

修正措施：1）相位差修正；2）把S/H采样保持器置于多路模拟开关MPX之前；3）极性转换；4）对于变化不大的量，采用模拟量越阈值传送。

3.简述遥信采集输入电路结构，并比较CPU定时巡查方式的特点 答：遥信采集输入电路由+24V电源、遥信触点、RC滤波网络、限流电阻、保护二极管、保护光电耦合器、+5V电源、遥信输出组成。

CPU定时巡查方式的特点如下： 名称 定时扫查方式 变位中断方式 中断触发扫查方式 方式 特点 每5ms执行一次，全面扫查，读入比较，有变位就更CPU始终参与，可靠性新遥信数据区，插入传送遥信信息，同时记录遥信变高，但CPU负担重。 位时间，无变位不传送。 按一定周期扫描，只有检测到遥信变位时，才向CPU8279芯片没有去抖动发出中断请求，CPU响应中断，从8279芯片读入新的功能，易受干扰 遥信状态。 8279高速扫描，检测到遥信变位时，才向CPU发出中克服前两种电路缺断请求，CPU响应中断，起动扫查输入，读取新的遥点，该方式CPU开销信状态并处理。 小且可靠性高。 3. 简述遥控命令的种类与遥控命令执行过程

答：遥控命令的种类：1）主站至RTU：遥控选择命令、遥控执行命令、撤销命令；2）RTU至主站：返校命令。 遥控命令执行过程如下：

第六章 数据通信系统

1.做通信信道比较表，会根据实际情况分析并选择适当信道。 2.做通信规约类型比较表 种类 循环式规约 特征 优点 RTU主动循环上传 应答式规约 主站查询，产生事件时RTU触发启动传输 对等式规约 对通道要求不高；大大提高允许多台RTU以共线的方式了传输数据利用率；遥信变共用一个通道，节省通道，提位优先插入传送的方式，重高通道占用率；可采用变化信要数据发送周期短，实时性息传送策略，大大压缩了数据强；循环式规约的容量较应答式规约大得多； 块的长度，提高了数据传送速度；通道适应性强； 缺点 一般数据发送周期长，实时主站采集数据速度慢；对信道性较差；独占通道；必须采要求较高，在通道质量较差 用全双工通道；只能采用点时，会发生重要信息丢失的现对点的方式连接；不能传递象；采用整帧校验的方式，出继电保护的相应信息； 错概率较大，实时性低；容量较循环式规约小得多。 适用 网络 一般适用于多个从站和一个主站间进行数据传输。 3.做电力调度系统通信规约体系表 层次 厂站内系统 通信规约 厂站内的站级通信总线和间隔级通信总线采用基于主站与厂站之间 可采用IEC 60870-6TASE.2或主站侧系统 IEC 61970系列标准(CIM／主站与厂站之间的数据通信主站侧各应用系统应遵从以太网的IEC 61850系列标扩展的IEC 61850系列标准； CIS) ； 准； 第七章 EMS能量管理系统

1. 做电力调度系统主站体系结构比较表 分集中式 双机系统 主机—前置机系统 分布式 开放式 类 单机系统 特征 无冗余；采用双机系统前置机承担采用标准的接口和介质，把采用标准的接口对外整个系统按功能解列分布互连，逐步实现软件上通信控制计通常由一处理周期快算机和人机台计算机计算简单的在网络的各个节点上，数据的独立，便于不断扩展连接计算机承担在线实时任务，减实现冗余分布，提高了系统结构和功能；结构的开构成系统，以功能，另一少计算机的的整体性能，降低了对单机放性主要体现在分布的性能要求，提高了系统的性、可移植性和互操作安全性和可靠性，系统的可性三方面。 扩充性增强 所需要的服务器或工作站数量取决于如何分配软件模块，软件没有完全独立 提高主计算台处于热负载使主机机的工作能备用状态。 做更多复杂力； 的任务； 硬件相对硬件和监视软件相对复杂 不足 可靠性低，任 何一个关键复杂 性的系统元件损坏，都会导致整个主站控制系统停止工作 应用 通常运用于普遍用于普遍用于电小系统 电力系统 力系统调度 适合大型软件系统 2. 分析解决电力系统状态估计SE问题的技术方案 3. 分析解决电力系统静态安全分析SA问题的技术方案 4. 简述电力系统负荷预测的类型、预测模型及主要预测方法 答：电力系统负荷预测按内容分为系统负荷预测和母线负荷预测；按时间期限可分为超短期、短期、中期和长期负荷预测；按行业分可分为城市民用负荷、商业负荷、农村负荷、工业负荷以及其他负荷。

影响负荷变化的因素有：典型负荷分量、天气敏感负荷分量、异常或特殊事件负荷分量以及随机符合分量，符合假设为以上四种成分的组合，在预测模型中分别考虑各种成分如何处理。 主要预测方法：时间序列法、卡尔曼滤波分析法、回归分析法、指数平滑预报法、模糊预测法、人工神经网络法。 5. 简述电力系统自动发电控制AGC的基本原理与控制方式 答：电力系统自动发电控制AGC调整电力系统功率的平衡，在电力系统中负荷的变化会使整个电力系统的频率下降或上升，系统中所有机组调节器动作加大或减小，发电功率提高或降低到某一水平，这时整个电力系统发电和负荷达到新的平衡称为一次调节，一次调节留下了频率偏差△f和净交换功率偏差△PT，AGC因此而动作。提高或减少发电功率，恢复频率到达正常值(f0)和交换功率到计划值(I)，为二次调节。AGC将随时间调整发电功率，为三次调节。

常用的控制方式包括：(1)定频率控制FFC：ACE=K△f；(2)定交换功率控制方式FTC：ACE=△PT；(3)联络线控制偏差模式TBC:

ACE=△PT +K△f。对于孤立电力系统采用的是恒定频率控制FFC ，即自动频率调整；与大系统联合运行的小系统，可以采用恒定净交换功率控制FTC ；大系统的AGC只能采用联络线控制偏差模式TBC控制。 第四章 变电站自动化

1. 简述变电站自动化的含义及其基本功能

答：变电站自动化的基本功能体现在七个子系统：1）监控子系统 ；2）微机保护子系统；3）电压、无功功率综合控制子系统；4）五防子系统；5）其它自动装置功能子系统；6）遥视及检测子系统；7）远动及数据通信子系统 2. 做变电站自动化体系结构比较表

3. 分析变电站无功—电压综合控制的技术方案 4. 分析变电站防误操作闭锁系统的技术方案

第五章 配电网自动化

1. 简述配电管理系统的主要内容和功能

答：配电管理系统的主要内容包括：配电调度自动化系统、变电站、配电所自动化、馈线自动化(FA)、自动制图／设备管理／地理信息系统(AM／FM／GIS)、用电管理自动化、配电系统运行管理自动化、配电网分析软件(DPAS)、通信及与其他系统的接口等八个内容。

2. 分析馈线自动化的技术方案

3. 简述需方用电管理DSM的含义并分析其技术方案

答：DSM是通过一系列经济政策和先进技术结合，直接影响用户的电力需求，以提高用电效率，节能的系统工程，其关键在于调动用户和第三方的积极、有效参与。

DSM实施方案有：1）设置分时、分质电价，拉大价差，以改善负荷曲线；2）鼓励多方参与可再生电源发电，就近利用，减少传输损耗与发电污染；3）推广节电器具与方法，如价格补贴、能耗标志体系、能源服务公司；4）推广需方储能技术，如建筑隔热、蓄冷、蓄热技术，以减少高峰电力需求；5）对用户大功率长时间运行的设备直接控制、节能运行；6）实现用电监测计量自动化，促进用户参与、自我管理用电。

共24道题，其中分析题7道，简述题17道。

考试每章选一道，共7道题，其中分析题2道，占40分；简述题5道，占60分。